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文档简介
1、第2章 免疫系统共一百九十八页共一百九十八页 免疫器官和淋巴组织由胸腺、骨髓(人和哺乳动物,而禽类则是法式(fsh)囊) 、淋巴结、脾脏、粘膜伴随淋巴组织所组成。 免疫器官可分为中枢免疫器官和外周免疫器官及组织。2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页第1节 中枢(zhngsh)免疫器官一、胸腺2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页 胸腺是T细胞分化成熟的场所。在胸腺分化成熟的T细胞主要是T细胞,此外尚有T细胞和NKT细胞。如果(rgu)没有特别强调,胸腺T细胞的分化和成熟是专指T细胞。 共一百九十八页T细胞(xbo)在胸腺的发育过程第1节 中枢(zhngsh)免疫器官一、胸腺2.1 免
2、疫器官共一百九十八页第1节 中枢免疫(miny)器官二、骨髓( su)骨髓红骨髓黄骨髓血窦造血组织基质细胞造血细胞脂肪细胞2.1 免疫器官共一百九十八页骨髓多能造血干细胞(pluripotent hematopoietic stem cell, HSC)髓样祖细胞(myeloid progenitor)淋巴样祖细胞(lymphoid progenitor)第1节 中枢免疫(miny)器官二、骨髓( su)2.1 免疫器官共一百九十八页免疫细胞分化(fnhu)过程2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页第2节 造血(zo xu)干细胞2.1 免疫(mi
3、ny)器官共一百九十八页第3节 外周免疫(miny)器官一、淋巴结2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页 淋巴结 T细胞(xbo)约占75%,B细胞约占25%。 淋巴结的基本结构 被膜 皮质 浅皮质区 主要由淋巴滤泡构成,B细胞区 深皮质区(副皮质区) 主要含T细胞和树突状细胞,T细胞区 髓质 主要由髓索构成共一百九十八页第3节 外周免疫(miny)器官二、脾2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页 脾 T细胞占45%;B细胞占55%。 被膜 白髓 T细胞分布:动脉周围淋巴鞘(PALS ) 白髓内靠近(kojn)中央动脉 B细胞分布:PALS的外周构成的滤泡 红髓 收集来自血液的抗原诱导
4、免疫应答的发生 破坏衰老红细胞的场所1.组成(z chn)2.功能共一百九十八页第3节 外周免疫(miny)器官三、黏膜(ninm)免疫系统2.1 免疫器官共一百九十八页第4节 淋巴细胞再循环2.1 免疫(miny)器官共一百九十八页一、T淋巴细胞(T细胞) 胸腺依赖性淋巴细胞 (thymus- dependent lymphocyte) 外周血:约占淋巴细胞总数(zngsh)的65%75% 胸导管:高达95%以上2.2 T细胞(xbo)共一百九十八页一、TCR-CD3 复合体TCR: T细胞抗原受体(T- cell antigen receptor) T细胞表面特异性识别抗原(kngyun)
5、的结构。CD3:传递(chund)T细胞活化信号。链:同质二聚体,帮助活化信号的传导。第一节 T细胞表面膜分子及其功能 2.2 T细胞共一百九十八页1.TCR(1)分类 TCR 主要分布(fnb)于外周血 TCR 主要分布于皮肤和粘膜 膜外区V区和C区 跨膜区 胞浆区(2)肽链构成(guchng)共一百九十八页 2.CD3分子(1)组成 链(1条)、链(1条)、链(2条) 均含Ig样功能区和免疫受体酪氨酸激活基序 (immunoreceptor tyrosine-based activation motifs,ITAM) 。 (2)功能 参与T细胞发育过程中的TCR的膜表面 表达; 介导TCR
6、与抗原接触后产生(chnshng)的活化信 号的传递; 成熟T细胞表面的表面标志,用于成 熟T细胞的检测。 共一百九十八页 3.链 (1)组成特点 每条链含有三个ITAM序列 胞外区较短(9个氨基酸残基) 胞浆区较长(113氨基酸残基) (2)功能 有助于TCR-CD3复合体启动的信号(xnho)的最大转导共一百九十八页TCR-CD3复合体共一百九十八页1.CD4分子和CD8分子 (1)CD4:CD4T细胞约占65% 组成:由单体(dn t)肽链组成,胞外部分含有4个Ig样 的功能区二、其它(qt)膜分子 TCR协同受体 功能: 人类免疫缺陷病毒(HIV)的受体共一百九十八页 协同受体 CD4
7、分子和TCR结合于同一MHC-抗原肽 复合物 CD4分子与MHC-类分子结 合,TCR与抗原肽结合; CD4分子可提高TCR对MHC类分子 提呈的抗原的敏感性,增强T细胞与抗 原提呈细胞(APCs)间的结合 ; 促进TCR识别(shbi)抗原后的TCR-CD3复合物介导 的信号转导作用。 共一百九十八页(2)CD8:CD8T细胞(xbo)约占35%CD8分子(fnz)与MHC-类分子的3功能区结合,可增加TCR对 MHC-类分子递呈的抗原的敏感性;促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合体介导的信号转导作用。 组成:由链和链或链和链组成,每 条链的胞外部分均含有一个IgV区样的 功能区。 功能
8、:协同受体共一百九十八页 2.CD2分子 又称LFA-2 (lymphocyte function associated antigen-2, 淋巴细胞功能相关(xinggun)抗原-2)和E受体 (绵羊红细胞受体)。 (1)组成:单一肽链 (2)分布:成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双 阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞 表达水平升高。 (3)配体:LFA-3(CD58分子) (4)功能:介导T细胞与抗原递呈细胞间的粘附作 用,刺激T细胞非特异性活化;介导胸 腺细胞的发育成熟。 共一百九十八页 3. LFA-1(淋巴细胞功能相关(xinggun)抗原-1) 整合素家族成员 (1)组成:一条链
9、(L),一条链(2) (2)分布:全部白细胞,活化T细胞增加表达 (3)配体:ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1, 细胞间粘附分子1,CD54) (4)功能:介导T细胞的移行;在T细胞同 APC或靶细胞间起粘附作用。共一百九十八页 4. CD28分子和CTLA-4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CD152) (1)组成:同质二聚体,每条链含一个IgV样功能区 (两者同)。 (2)配体:B7分子(两者同)。(3)分布:CD28分子 主要表达于人外周T细胞; CTLA-4分子 表达于活化T细胞。(4)功能:CD28
10、分子与表达在APC上的B7分子结合,为识别APC提呈的特异性抗原后的初始T细胞提供协同刺激信号,促使T细胞活化和增殖 。 CTLA-4分子同B7分子结合提供抑制信号给化T细胞,阻止T细胞的增殖,限制(xinzh)T细胞分泌IL-2。 共一百九十八页共一百九十八页 5. CD40L(CD40 ligand,又称gp39分子)(1)分布(fnb):活化T细胞表面的糖蛋白。(2)功能: CD40L同APC表面的CD40结合, 信号给活化T细胞; 活化APC表达B7分子; T细胞表面的CD40L与B细胞表面的CD40 相互作用,产生Ig类转换。 共一百九十八页初始(ch sh)T细胞活化T细胞记忆性T
11、细胞1.分类(fn li)T细胞T细胞第二节 T细胞亚群及其功能按表达TCR类型不同按表达的CD分子不同CD8+T细胞亚群CD4+T细胞按功能不同辅助性T细胞 (Th)细胞毒性T细胞 (CTL或Tc)调节性T细胞 (Tr或treg)按对抗原应答所处状态不同共一百九十八页 CD表型:CD3+CD4+CD8-,主要(zhyo)为Th细胞亚群 识别(shbi)抗原时受MHC-类分子限制 通过分泌细胞因子发挥效应功能 CD4T细胞(部分)也具有细胞杀伤功能作用特点一、T细胞(一)CD4+T细胞和CD8+T细胞 1.CD4T细胞 共一百九十八页(1)Th1和Th2 依据产生细胞因子的不同区分(qfn)为
12、Th1和Th2,Th1和Th2细胞均来自初始Th细胞在抗原刺激下分化成的Th0细胞。 Th1细胞主要分泌IFN-、INF-(又称淋巴毒素,LT) Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10 功能:主要有辅助细胞免疫效应功能 功能:主要辅助体液免疫效应功能 Th0细胞(xbo)可分泌IL-2、IL-4和 IFN-等多种细胞因子。共一百九十八页(2)Th17细胞(xbo) Th17细胞是近来(jnli)新发现的一个分泌IL-17的有别于Th1和Th2的CD4+Th细胞亚群。 Th17细胞除分泌IL-17外,也分泌GM-CSF、IL-6和TNF等细胞因子。 在自身免疫性炎症反应中起重要作用。
13、共一百九十八页CD表型:CD3+CD8+CD4-,主要(zhyo)为CTL细胞亚群 识别(shbi)抗原时受MHC-类分子限制 释放IFN-、TNF-和TNF-等细胞因子,参与细胞性免疫应答及免疫调节 杀伤靶细胞是抗原特异性 作用特点2. CD8+T细胞共一百九十八页(二)调节性T细胞(xbo) 调节性T细胞(xbo)是按其功能命名的亚群,具有抑制免疫应答的作用。 1. Th3 和Tr1(T regulatory 1) Th3细胞经抗原刺激可分泌高水平的IL- 10,还分泌 IL-4、和TGF-。 Tr1细胞分泌高水平的TGF-,不分泌IL-4, 体外培养具有IL-10依赖性。 2CD4+CD
14、25+Treg细胞 经细胞间直接接触发挥对CD4+CD25-T 细胞和CD8+T细胞抑制作用。共一百九十八页 (三)初始(ch sh)、效应和记忆T细胞 初始T细胞是没有接受过抗原(kngyun)刺激的成熟T细胞效应T细胞是执行机体免疫效应功能的细胞记忆性T细胞维持机体免疫记忆功能共一百九十八页二、 T细胞分布(fnb):大部分分布(fnb)于粘膜伴随淋巴组织; 生物学功能(gngnng)细胞毒作用:介导粘膜局部细胞性免疫应 答;免疫调节作用:释放细胞因子(IL-2、IL- 3、IL-4、INF-、GM-CSF 和TNF等) 促B细胞分 化、产生抗体;活化单核- 巨噬细胞;损伤粘膜的修复作用:
15、NKG2D与MIC-A和 MIC- B(损伤粘膜细胞) 结合受损粘膜细胞凋 亡,被正常细胞代替。共一百九十八页 T细胞(xbo)和T细胞的比较特性T细胞T细胞TCR高度多态性较少多态性分布外周血60-705-15组织外周淋巴组织表皮及粘膜上皮表型CD3100100CD4+CD8-60-651%CD4-CD8+30-35%20-50%CD4-CD8-50%识别抗原8-17个氨基酸简单多肽MHC限制性经典MHC分子MHC类似分子发育胸腺胸腺 胸腺外辅助细胞Th细胞-共一百九十八页1T细胞表达的主要膜分子(fnz)。2Th1和Th2细胞生物学特性。3T细胞和T细胞的异同。共一百九十八页第一节 B细胞
16、在外周淋巴组织内的发育(fy)成熟 未成熟B细胞进入外周阴性选择阳性选择 大部分死亡少部分发育成熟2.3 B细胞(xbo)共一百九十八页B细胞(xbo)发育过程共一百九十八页 一、B细胞发育中的阴性(ynxng)选择 阴性选择 BCR+自身抗原 其选择机制为:克隆消除(clonal deletion) 受体编辑(receptor-aditing) 自身反应无能性(anergy) 和克隆忽视(clonal ignorance)共一百九十八页B细胞(xbo)发育中的阴性选择共一百九十八页二、B细胞(xbo)发育中的阳性选择 进入(jnr)外周淋巴组织淋巴滤泡内的未成熟B细胞将经历存活能力的选择,即
17、阳性选择。继续分化成为共表达mIgM和mIgD的成熟B细胞,称为初始B细胞。共一百九十八页第二节 B细胞(xbo)的表面标志小鼠和人外周血B细胞(xbo)的表面标志共一百九十八页 1. B细胞受体(B cell receptor,BCR)即膜表面免疫球蛋白(mIg),是B细胞特异性识别(shbi)和结合抗原决定簇的结构。 (1)mIgM (2)mIgD (3)mIgG、mIgA和 mIgE 一、B细胞(xbo)的表面受体BCR模式图共一百九十八页 组成(z chn)BCR (mIg)功能:特异性识别抗原意义:B细胞的主要标志,成熟B 细胞 主要表达mIgM和mIgDIg(CD79a)Ig(CD
18、79b)结构特点:各含一个ITAM结构功能传导BCR同抗原结合产生的活化信号(为主要信号传导分子) 参与mIg合成后的转运和表达BCR复合体共一百九十八页2. Fc受体 (1) 组成:主要为FcR-B1分子,含一个ITIM (immuno-receptor tyrosine-based inhibitory motifs)基序。 (2) 功能:FcR-B1 +IgG抗体(可溶性的)结合, 抑制初始B细胞对抗原应答(yngd)的活化。 共一百九十八页共一百九十八页3. 补体受体(1) 组成:CR1(CD35)和CR2(CD21)(2) 功能 CR1+C3b(或C4b、iC3b) 调节B细胞 的活
19、化(huhu)增殖。 B细胞协同受体组成分子 与iC3b、C3d和C3dg结合 促进B细胞活化 EB病毒的受体 4. 非特异性有丝分裂原受体 CR2共一百九十八页 二、B细胞(xbo)的表面分子(一)B细胞的分化抗原 1. CD5:表达于未成熟的B1细胞(包括非骨髓来源的B1细胞)表面;可作为B1细胞的重要标志。 2. CD79:分为两个亚型(CD79a和CD79 b),也分 别称作Ig和Ig分子。CD79与BCR组成复合体, 传导BCR结合抗原后产生的活化信号。共一百九十八页 增强BCR识别抗原(kngyun)产生的信号: 补体系统活化 C3d片段 与Ag结合 CD21和BCR结合 协同受体
20、与BCR交功能 叉连接 增强BCR识别抗原产生的信号 B细胞重要标志,表达于前B细胞到成熟B 细胞各发育阶段。3. CD19、CD21和CD81复合体共一百九十八页BCR复合体和协同(xitng)受体CD21(C3d receptor)CD19CD81(TAPA-1)IgaIgbCD45B细胞协同受体共一百九十八页4. CD40分子 TNF受体家族成员 (1) 分布:B细胞、巨噬细胞和树突状细胞等。 (2) 生物学功能 同CD40L(活化T细胞)结合 促B细胞对TD- Ag应答; 诱导Ig同种型的类别转换; 同BCR交叉连接,再通过(tnggu)与T细胞直接接触维持生发中心B细胞的存活。 共一
21、百九十八页5. CD80和CD86分子 协同刺激分子 (1) 组成:CD80( B7-1 ) CD86( B7-2 ) (2) 分布:成熟B细胞 初始B细胞低表达; 活化B细胞高表达。 (3) 功能:高水平表达B7分子的B细胞是有效(yuxio)抗原提 呈细胞。共一百九十八页6. CD22 、CD32和CD72 抑制性分子 功能:胞质区含有(hn yu)ITIM,可通过各自配体直接或间 接与BCR交联,活化ITIM,产生抑制信号。7. CD27和CD70 (1)分布:活化的B细胞,T细胞(2)功能:B细胞表达CD27和CD70与T细胞表达的 CD27 和CD70呈交互结合,可能下调抗体 的产生
22、。共一百九十八页共一百九十八页(二)MHC分子 B细胞膜可同时表达MHC类分子和MHC 类分子,发挥抗原提呈作用。(三)黏附分子 由B细胞(xbo)表达的与T细胞结合的黏附分子主 要有LFA-1和ICAM-1、LFA-2和LFA-3等。共一百九十八页第三节 B细胞(xbo)亚群及其功能一、B细胞亚群分类1. 按mIg分类(1)表达(biod)mIgM:只表达mIgM的B细胞为B1细胞。(2)表达mIgM和mIgD:同时表达mIgM和mIgD的B细胞为B2细胞。共一百九十八页2. 按CD5分子分类(1)CD5-B细胞:B2细胞不表达CD5分子。(2)CD5+B细胞:B1细胞表达CD5分子,CD5
23、分子是骨髓外发育的B1细胞成熟(chngsh)的标志。共一百九十八页3. 按B细胞来源分类 (1)骨髓来源的B细胞:骨髓来源的B1细胞为不成 熟的B细胞;B2细胞为成熟的B细胞,B1细胞 是B2细胞的前体。(2)骨髓外来源的B细胞:非骨髓来源的B1细胞具 有自我更新的能力,为成熟的原始B细胞,在 正常情况下,B1细胞不能继续(jx)分化为B2细胞。共一百九十八页4. 按功能分类 (1) 初始B细胞(xbo); (2) 活化B细胞; (3) 记忆性B细胞亚群。共一百九十八页特性B1细胞B2细胞分化来源 骨髓外骨髓分化标志 CD5-CD5+CD5-BCRV区库多样性有限丰富主要分布黏膜腔(胸腔和腹
24、腔)外周免疫器官更新方式自我更新骨髓Th细胞辅助不需要需要抗体首次产生时间胚胎期出生后分泌Ig类型IgM各类Ig记忆性分化 有 无 B1细胞(xbo)和B2细胞的比较 共一百九十八页二、B细胞的功能1. B1细胞 参与非特异性免疫(1)产生抗细菌抗体 抗感染免疫(2)产生多反应性自身抗体 清除变性的自身抗原(kngyun)(3)产生致病性自身抗体 介导自身免疫性损伤共一百九十八页2. B2细胞 参与特异性体液(ty)免疫应答(1)介导特异性体液免疫应答;(2)抗原提呈;(3)免疫调节。共一百九十八页 1. BCR与TCR复合体在结构及抗原识别特点(tdin)上的 异同点。 2. B细胞表面分子
25、在B细胞活化过程中的作用。 3. B1细胞与B2细胞免疫应答的区别。共一百九十八页 免疫应答(immune response)分为固有免疫(innate immunity)和适应性免疫(adaptive immuniti)应答。 1. 固有免疫应答 即刻发生应答,没有潜伏期,识别和排除所有类型的抗原。 (1)主要(zhyo)参与细胞:吞噬细胞(phagocyte)、NK细胞(natural killer cell)、肥大细胞(mast cell)、嗜酸性粒细胞(eosinophile granulocyte)以及其它细胞(NKT、T细胞和B1细胞?)。 (2)主要参与分子:补体(complem
26、ent)、溶菌酶(lysozyme)和急性期蛋白(acute-phase proteins;APP)等。2.4 固有(gyu)免疫细胞共一百九十八页 2. 适应性免疫应答(yngd) 大约有7-10天的潜伏期,识别和排除TD-Ag(胸腺依赖性抗原 thymus dependent antigen)。 (1)主要参与细胞:T细胞、B细胞和抗原提呈细胞(APC) (2)主要参与分子: 抗体共一百九十八页第一节 吞噬细胞(tn sh x bo) 一、吞噬细胞分类(fn li) (一)大吞噬细胞 即单核吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system, MPS),包括血液中的单核
27、细胞(monocyte)和由其衍生的各种组织器官中的巨噬细胞(macrophage, M)。 (二)小吞噬细胞 指血液中的中性粒细胞(neutrophil)。共一百九十八页二、单核-巨噬细胞系统(xtng)单核-巨噬细胞在光镜和电镜下的形态(xngti)结构 单核细胞体积较大,蹄状核(左,普通光镜)。透射电镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显(中)。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面(右)。共一百九十八页(一)模式识别受体 1. 简介 1989年,美国(mi u)免疫学家Janeway提出模式识别理论,认为某些病原体或其产物共有在进化上高度保守的特定分子结构,这种高度保守的分子结
28、构称为病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern, PAMP)。PAMP能被固有免疫细胞表面的相应受体,即模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR)所识别,以保证免疫识别作用的相对特异性。 2. PRRs分类 PRRs可分为Toll样受体(TLRs);清道夫受体(SRs)和甘露醇受体(MR)。共一百九十八页(1) TLRs TLRs基本结构:人类Toll样受体家族(jiz)成员现已确认的有 11个 。TLRs分子均为I型跨膜蛋白,由胞外区、跨膜区和胞内区三部分组成。 1) 胞外区:由富含亮氨酸的重复序列区
29、 (Leucine-rich repeats, LRRs) 组成。 2) 胞内区:与IL-1受体(IL-1R)胞内段有很高的同源性,称为TIR结构域(Toll/IL-1 receptor homologous region, TIR)TIR是一保守结构,其中包括3个保守盒(conserved boxes)。共一百九十八页 TLRs的定位(dngwi) TLRs基本(jbn)结构 TLR的生物学意义:1. 参与免疫细胞的募集(特别是白细胞向血管外移行)2. 促进吞噬细胞的吞噬与杀伤功能(提高中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力;激活吞噬细胞的杀伤能力,例如,TLR2诱导小鼠巨噬细胞合成NO增多,杀死细
30、胞内的结核杆菌)3. 调控适应性免疫应答(促进T细胞活化与增殖)4. 抗肿瘤药物的开发(阻断或促进TLR信号途径可以达到抗癌目的)共一百九十八页 (2)清道夫受体: 清道夫受体(scavenger receptor, SR)表达于巨噬细胞表面的清道夫受体,可识别G-菌脂多糖、G+菌磷壁酸、乙酰化低密度脂蛋白和细胞膜内侧面翻转(fn zhun)到胞膜外侧面的磷脂酰丝氨酸等,参与对某些病原体及丧失唾液酸的陈旧红细胞和某些凋亡细胞的清除。共一百九十八页 (3)甘露糖受体: 甘露糖受体(mannose receptor, MR)甘露糖受体有C型凝集素结构域,借此能与广泛表达于病原体细胞壁糖蛋白和糖脂分
31、子末端的甘露糖和岩藻糖残基(即相应配体)结合,产生(chnshng)吞噬作用。 共一百九十八页PRRs配 体主要表达细胞细 胞 定 位TLR1Triacyl lipopeptides多种细胞细胞表面TLR2PGN ,LTA,Lipoprotein, lipopeptideLipoarabinomannan Zymosan, HSP70外周血淋巴细胞树突状细胞单核吞噬细胞细胞表面TLR3dsRNA, Poly I:C树突状细胞NK细胞细胞内TLR4LPS, HSP60单核吞噬细胞树突状细胞细胞表面TLR5Flagellin单核细胞未成熟树突状细胞、NK细胞、T细胞表皮细胞细胞表面 主要(zhyo
32、)模式识别受体 共一百九十八页PRRs配 体主要表达细胞细 胞 定 位TLR6LTA, Lipopeptide, ZymosanB细胞(高水平)、NK和单核细胞(低水平)细胞表面TLR7ssRNA, imidazoquinoline类浆细胞样前DC细胞B细胞细胞内TLR8ssRNA, imidazoquinoline单核、NK和T细胞细胞内TLR9CpG-DNANK和B细胞巨噬细胞外周血淋巴细胞小胶质细胞细胞内TLR10未知类浆细胞样前DC细胞(低水平)、B细胞 未知共一百九十八页PRRs配 体主要表达细胞细 胞 定 位MR 细胞壁糖蛋白, 糖脂分子末端的甘露糖和岩藻糖残基 巨噬细胞、未成熟树
33、突状细胞 (DC细胞)细胞表面 SR G-菌脂多糖、G+菌磷壁酸、乙酰化低密度脂蛋白和细胞膜内侧面翻转到胞膜外侧面的磷脂酰丝氨酸 巨噬细胞 细胞表面 共一百九十八页(二)调理素受体 主要包括 IgG Fc受体(FcR)和补体受体(CR1)。 1IgG Fc受体介导的调理作用 特异性IgG抗体可与相应病原体结合成复合物,抗体的Fc段可与巨噬细胞表面的高亲和力Fc受体(FcRI)结合,从而(cng r)增强巨噬细胞对病原体的吞噬作用,此效应即IgG介导的调理作用。 共一百九十八页 2补体受体介导的调理作用 补体激活(j hu)可产生某些活性片段(如C3b或C4b),它们可与病原体结合,并通过与巨噬
34、细胞表面相应补体受体(CR1)结合,促进巨噬细胞对病原体的吞噬作用,此效应即补体受体介导的调理作用。 共一百九十八页(三)其它(qt)受体 1. 7-螺旋跨膜受体 ( Seven -helical transmembrane receptors )可与甲酸基蛋氨酰(Formylmethionyl) 、趋化因子和类脂结合,改变细胞支架,促进细胞移行趋化。 2. CD14 亦称脂多糖结合蛋白(LPS binding protein,LBP),当与LPS-蛋白结合后,产生细胞因子,启动反应性氧中间产物,增强杀菌功能。共一百九十八页 (四)重要表面分子 参与提呈抗原(kngyun)和协同刺激T细胞活化
35、的分子包括和MHCII类分子和B7分子(CD80和CD86)以及MHC I 。静息的巨噬细胞很少表达MHC II类分子和B7分子,此两种分子在巨噬细胞摄取病原体活化后呈高水平表达,作为抗原提呈细胞提呈抗原肽给T细胞,并提供T细胞活化所需的第二信号刺激。共一百九十八页共一百九十八页 (五)杀伤(shshng)机制 1. 趋化 2. 识别 3. 吞噬 (1)吞噬 (2)吞饮 (3)受体介导的胞吞 4. 杀伤 (1)胞外杀伤:ADCC作用 (2)胞内杀伤: 氧依赖系统 氧非依赖系统共一百九十八页 (六)生物学作用 1. 非特异性吞噬(tnsh)和杀伤(主要吞噬胞内寄生菌等)作用。 2. ADCC作用
36、(抗体依赖的细胞介导的细胞毒 antibody-dependent cell-mediatedcytotoxicity )。 3. 巨噬细胞具有抗原递呈作用。 4. 免疫调节等作用 通过分泌细胞因子(急性期炎症因子以及IL-12等),调节免疫应答;发挥抗感染作用。共一百九十八页 二、中性粒细胞 中性粒细胞(neutrophils)来源于骨髓的髓样干细胞,主要存在于外周血中,是白细胞中数量最多的一种,约占外周血白细胞总数的5070,总数达到51010。而骨髓的储备量多达11012。 中性粒细胞具有(jyu)寿命短,更新快的特点。共一百九十八页 光镜下的中性粒细胞(PMN) 其核形态多样,主要呈分
37、叶状;胞浆内含有初级和次级两种颗粒。初级颗粒较大,即溶酶体颗粒,内含髓过氧化物酶、酸性磷酸酶和溶酶体;次级颗粒较小,内含碱性磷酸酶、溶菌酶、防御(fngy)素、杀菌渗透增强蛋白和乳铁蛋白等。主要参与抗感染和炎症反应。共一百九十八页 1. 中性(zhngxng)粒细胞的表面受体 中性(zhngxng)粒细胞表面具有多种受体,与单核巨噬细胞相似。 (1) MR (2) SR (3)Receptors of opsonins and Ig-mediated ADCC。 1) Fc-R 2) Fc-RA(CD16a) 3)CR1 (4) TLRs 共一百九十八页 2.中性粒细胞的生物学功能 (1)非特
38、异性吞噬和杀伤(主要(zhyo)吞噬胞外寄生菌等)作用。 (2)ADCC作用。 (3)杀伤肿瘤作用。共一百九十八页第二节 NK细胞(xbo) 自然杀伤(shshng)细胞(natural killer cell)是一类缺乏T细胞和B细胞的特征-无TCR和BCR、胞浆中含嗜天青颗粒的大颗粒淋巴细胞(large granular lymphocyte,LGL)。 外周血中的NK细胞约占淋巴细胞总数的510;脾脏中占12;淋巴结和骨髓中也有NK细胞的存在。共一百九十八页光镜下的NK细胞(xbo)形态NK细胞(xbo)共一百九十八页 一、NK细胞的识别机制 (一)杀伤细胞活化(huhu)受体(KAR)
39、 KAR识别靶细胞糖类等配体(有人研究KAR的配体多达260余种)启动活化信号。 1. MHC型活化受体 为KIR2DS和KIR3DS,胞浆区短,缺乏ITIM基序,但其跨膜区所含的带正电的赖氨酸与另一个跨膜区含有带负电荷的天冬氨酸的膜受体DAP12(DNAX-associated protein of 12 kd)结合。由于DAP12含有一个ITAM基序,因此可借助DAP12传递活化性信号,表现为杀伤活化效应。 共一百九十八页 (1)KIR2DS:配体为MHC分子(fnz)。 (2)KIR3DS:配体为MHC分子。 附: DNAX 是含四氨基酸残基的基序,D代表天冬氨酸,N代表天冬酰胺,A代表
40、丙氨酸,X代表任一氨基酸共一百九十八页 (3)NKG2D:NKG2D 为NKG2 家族(jiz)成员,但与该家族(jiz)中其他成员(NKG2A、B、C、E 和F)的同源性较低,也不与CD94 结合。 配体是MHC-类链相关的A/B 分子(MHC class chain-related molecules A/B,MIC A/B)。MICA 和MICB 主要表达肿瘤细胞表面,而在正常组织细胞表面缺失。共一百九十八页 2. 非MHC型活化受体 自然细胞(xbo)毒性受体:配体为流感病毒血凝素。 1)NKp46 和NKp30:NKp46 和NKp30 表达于所有NK 细胞(包括成熟、未成熟、静止和
41、活化NK 细胞)表面。 2)NKp44:NKp44 表达于活化NK 细胞表面,是活化NK 细胞的特异性标志,其胞外区只有一个V 型结构域。NKp44 胞浆区不含ITAM 基序,跨膜区含有带正电荷的赖氨酸,借此能与跨膜区带负电荷天冬氨酸、胞浆区含ITAM 基序的DAP12同源二聚体非共价结合,而获得转导活化信号的功能 。 共一百九十八页 (二)杀伤细胞抑制受体(KIR) 人类KIR编码基因位于第19号染色体发现9个KIR 功能基因,包括KIR2DL14,KIR2DL5A,KIR2DL5B,KIR3DL13。KIR2DL和KIR3DL胞浆区长,含有ITIM基序,传递抑制性信号,使NK细胞处于不活化
42、(huhu)状态,无杀伤效应,其配体为MHC I类分子。 1. KIR2DL(P58分子) 可分为CD158a和CD158b,胞膜外区含有2个免疫球蛋白样结构域,配体为(识别)HLA-C基因位点编码产物。 2. KIR3DL(P70分子)胞膜外区含有2个免疫球蛋白样结构域,识别(配体)HLAI类分子(B)。 共一百九十八页 (三)杀伤细胞凝集素样受体 杀伤细胞凝集素样受体(killer lectin-like receptors,KLR)编码CD94分子的基因位于人第12号染色体,据有双重作用。 1. CD94-NKG2A(或B):是一种异二聚体分子 ,配体是HLA-E分子,产生(chnshn
43、g)抑制性信号。 2. CD94-NKG2C(或E或F),配体也是HLA-E分子,则产生活化性信号。共一百九十八页(四)通过(tnggu) Fc受体识别抗体结合的靶细胞 NK细胞表面表达IgG1和IgG3的低亲和力受体FcRIII(CD16),可与抗体Fc段结合,介导NK细胞识别被抗体包被的靶细胞。此种以IgG抗体作为中间桥梁,定向介导NK细胞对靶细胞的杀伤作用,称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC),从而杀伤与IgG抗体特异性结合的肿瘤或病毒感染细胞。 共一百九十八页 NK细胞(xbo)表面
44、抑制性受体和活化性受体结构示意图共一百九十八页共一百九十八页 二、NK细胞(xbo)对靶细胞(xbo)的识别模式 1. “丢失自我”识别模式 “丢失自我(missingself)”识别模式,是指杀伤抑制受体与MHC I类分子结合可以抑制NK细胞的杀伤功能,并将任何缺乏MHC I类分子的细胞作为靶细胞处理。被病毒感染的细胞或肿瘤细胞缺失MHC I类分子,NK细胞由此被激活而发挥杀伤功能。 共一百九十八页 2. “压力诱导”识别模式 是指NK细胞活化性受体NKG2D分子能识别多种肿瘤细胞表面的MICA分子。 MICA分子在转录时需要热休克因子(HSF)的参与,而HSF通常需要在病毒感染、恶性转化(
45、zhunhu)和炎性反应等压力诱导下才能发挥转录表达作用,一旦机体受到此类压力诱导,HSF将促进MICA等分子的表达,从而被NKG2D所识别,激活NK细胞,发挥杀伤功能。共一百九十八页第三节 其它(qt)固有免疫细胞 一、树突状细胞 树突状细胞(dendritic cell, DC)广泛分布于除脑以外的全身各脏器,数量较少,虽无特异性表面分子标志,但有数种相对特异性标志已得到(d do)人们的公认和应用。共一百九十八页 DC属专职抗原提呈细胞(xbo)(antigen-presenting cell, APC),其表面表达的FcRII、补体受体、TLR和MR等膜受体能介导DC对各种抗原物质的摄
46、取。DC摄取抗原后,进行加工处理,通过抗原提呈直接或间接地实现对T、B细胞的激活效应。共一百九十八页 二、肥大细胞和嗜碱性粒细胞 1. 特点与分布 肥大细胞(mast cell)和嗜碱性粒细胞(basophils)形态学特点是胞内含有嗜碱性颗粒。 嗜碱粒细胞主要分布在血液中;肥大细胞分布于呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近(kojn)血管处。 2. 主要膜分子 (1) FcR(IgE的Fc受体)。 (2)C3aR 和 C5aR。 共一百九十八页 3. 肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式: (1)IgE-Ag 同FcR交叉连接; (2)同过敏毒素C3a和C5a结合。 4. 细胞
47、(xbo)活化产物 (1)释放生物活性介质:组胺(histamine);白三烯C4(leukotriene C4); 前列腺素D2(prostaglandine D2)。 (2) 分泌细胞因子:肿瘤坏死因子(TNF);IL-8和血小板活化因子(PAF)等。共一百九十八页 5. 生物学功能 (1)阻止穿过上皮组织屏障的病原体的感染,有利于吞噬细胞的趋化和聚集。 (2)对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答,引起急性变态反应(bin ti fn yng)性炎症反应; (3)抗寄生虫感染。共一百九十八页肥大细胞和嗜碱粒细胞脱颗粒(kl)示意图共一百九十八页 三、嗜酸性粒细胞 1. 表达分子: (1) 高
48、亲和性FcR。 (2) 细胞因子受体:如IL-5、CC趋化因子(chemokines, 如MCP-3)受体。 2. 嗜酸粒细胞活化产物 (1)释放毒性(d xn)颗粒蛋白:如主要碱性蛋白(major basic protein)。 (2)生物活性介质:如白三烯和血小板活化因子。 (3)细胞因子:如IL-3和IL-5等。共一百九十八页嗜酸性(sun xn)粒细胞共一百九十八页 3. 生物学功能 (1) 杀伤寄生虫和微生物; (2) 引起变态反应(bin ti fn yng)性炎症损伤, 与肥大细胞和嗜碱粒细胞相互作用扩大炎症性免疫应答。共一百九十八页 四、 T细胞、NKT细胞和B1细胞 1. T
49、细胞 T细胞是指表达型TCR的T细胞,其成熟(chngsh)分化属于胸腺非依赖途径。T细胞主要分布于粘膜和上皮组织细胞间,在外周血也有少量分布。T细胞具有抗感染、抗肿瘤和免疫调节作用。 2. NKT细胞 NKT细胞(natural killer T cells)为表达NK细胞表面分子NK1.1和TCR-CD3复合体分子的T细胞,亦称NK1.1+T细胞,是小鼠T细胞中一个独特的亚群。NK1.1是NK细胞NKR-P1家族中的一个成员NKR-P1C(CD161c)。共一百九十八页(1)特点 1)NKT细胞表面TCR缺乏多样性,V基因片段的选择性取用为其最显著特点,如小鼠的链取用V14,链主要取用V8
50、。编码人类NKT细胞TCR的链和链的主要基因片断为V24-J18和V11。 2)NKT细胞识别(shbi)抗原谱窄,主要识别(shbi)靶细胞表面由CD1分子提呈的糖脂类抗原。 3)不受MHC限制。 4)NKT细胞不形成免疫记忆性。共一百九十八页(2)发育途径:NKT细胞具有胸腺内和胸腺外两种发育途径,肝脏可能是胸腺外主要的发育场所。成熟NKT细胞主要分布于骨髓和肝脏,此外在小肠固有(gyu)层、脾脏和淋巴结也有少量的分布。(3)NKT细胞亚群:亚群有两种,少数为 CD4+CD8-NKT细胞;大多数为CD4-CD8-NKT细胞。共一百九十八页 3. B1细胞 (1)来源与分布:B1细胞即细胞表
51、面表达CD5分子的B细胞,来源于骨髓外,在个体发育过程中出现最早,同T细胞和NKT细胞所处的位置一致。B1细胞主要分布于肠粘膜固有层、腹腔和胸腔 (2)B1细胞免疫应答的特点: 1)抗原刺激后48h即可产生IgM 2)无再次(zi c)应答,抗体亲和力低,无类别转换 3)无免疫记忆,对抵抗早期感染具有作用。共一百九十八页 1. 试述固有免疫细胞对病原体的主要识别模式。 2. 单核-巨噬细胞表达的重要膜分子。 3. 试述NK细胞识别(shbi)靶细胞的机制。 共一百九十八页 细胞因子(cytokine,CK) 是一类由细胞产生(chnshng)的、具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。 2.5
52、 细胞因子共一百九十八页第一节 细胞因子的共同(gngtng)特点一、一般特点 1. 组成(1)单体:大多数,如IL-2、IL-3、IFN-;(2)二聚体:如:IL-12;(3)三聚体:TNF。 2. 高亲和力,高效性(10-1510-9M的浓度范围内 即可发挥(fhu)其生物学作用)。共一百九十八页 二、作用方式 自分泌(autocrine):作用的靶细胞是其产生细胞 (如:T细胞产生的IL-2刺激T细 胞本身生长)。旁分泌(paracrine):细胞因子的产生细胞和靶细胞非 同一细胞,但是二者临近,如T 细胞产生的IL-2支持B细胞的增 殖和分化。内分泌(endocrine):某些(mu
53、xi)细胞因子,如TGF-、 TNF等,通过血液循环对远距 离的细胞发挥作用。共一百九十八页三、作用的共同特点多效性:一种细胞因子对不同细胞产生(chnshng)不同的生物学 效应(如IFN- 巨噬细胞/Th2细胞)重叠性:几种不同的细胞因子作用于同一靶细胞,产 生相同或相似的生物学效应(如IL-4和IL-6 均刺激B细胞增殖)共一百九十八页协同性:两种或两种以上的细胞因子共同作用,并 且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功 能,两者表现为协同作用,如IL-3和IL-11 共同刺激造血干细胞的分化(fnhu)成熟。拮抗性:一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功 能。(如IL-4IFN-)细胞因子调节
54、网络(cytokine network)。共一百九十八页共一百九十八页 第二节 细胞因子的分类(fn li)及其生物学功能 白细胞介素interleukins,ILs干扰素interferon,IFN肿瘤坏死因子tumor necrosis factor,TNF集落刺激因子colony- stimulating factor,CSF趋化因子chemokines生长因子growth factor,GF按功能(gngnng)分六大类:共一百九十八页一、白细胞介素 (interleukins,ILs) 能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。(一)IL-1(又称淋巴细胞刺激因子) 1. 细胞
55、来源 主要由活化的单核-巨噬细胞产生(chnshng)。 2. 存在形式 IL-1和IL-1。共一百九十八页3. 主要生物学功能(1)局部低浓度 免疫调节:协同刺激APC和T 细胞活化,促进B细胞增殖和分泌抗体。 (2)大量产生 内分泌效应:诱导肝脏(gnzng)急性期蛋白合成;引起发热和恶病质。共一百九十八页(二)IL-2 (又称T细胞(xbo)生长因子,TCGF) 1. 细胞来源 主要由T细胞产生。 2. 作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。 3. 主要生物学功能 (1)活化T细胞,促进细胞因子产生; (2)刺激NK细胞增殖,增强NK杀伤活性及产生 细胞因子,诱导LAK细胞产生; (3
56、)促进B细胞增殖和分泌抗体; (4)激活巨噬细胞。共一百九十八页(三) IL-4 1. 细胞来源 主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱 性粒细胞产生。 2. 主要功能 (1)促细胞增殖、分化; (2)诱导IgG1 和IgE产生; (3)促进Th0细胞向Th2细胞分化; (4)抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子; (5)协同(xitng)IL-3刺激肥大细胞增殖等。共一百九十八页 (四)IL-6 1. 细胞来源 主要由单核巨噬细胞、Th2细胞、 血管内皮细胞、成纤维细胞产生。 2. 主要功能 (1)刺激活化细胞增殖,分泌抗体; (2)刺激细胞增殖及CTL活化; (3)刺激肝细胞合成急性期蛋白,参与炎症
57、(ynzhng)反 应; (4)促进血细胞发育。共一百九十八页 (五)IL-10 1. 细胞来源 主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生。 2. 主要功能 (1)抑制前炎症细胞因子产生; (2)抑制MHC-II类分子和B-7分子的表达(biod); (3)抑制T细胞合成IL-2、IFN-等细胞因子; (4)可促进B细胞分化增殖。共一百九十八页 (六)IL-12 1. 细胞(xbo)来源 主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生。 2. 主要功能 (1)激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-产生; (2)促进Th0向Th1细胞分化,分泌IL-2、IFN-; (3)增强CD8+ CTL细胞杀伤活性; (4)可协同
58、IL-2诱生LAK细胞; (5)抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。共一百九十八页二、干扰素(interferon, IFN) (一)分型(根据其来源、结构及生物学性质) 1. I型 IFN-、IFN- (1)细胞(xbo)来源 1)IFN-:白细胞(主要单核吞噬细胞)产生; 2)IFN-:成纤维细胞产生(二者结合相同受 体); (2)主要诱生剂 病毒、polyI-C (人工合成双股RNA)。 共一百九十八页 2. II型 IFN- (1)主要细胞来源 活化(huhu)的Th1细胞、CD8+ CTL 和NK细胞; (2)主要诱生剂 抗原或有丝分裂原。 共一百九十八页(二)主要生物学活性
59、 1. 型干扰素 (1)抗病毒和抗肿瘤 1)诱导宿主细胞(xbo)产生抗病毒蛋白,干扰病毒复制; 2)增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤; 3)促进MHC-类分子表达,增强CTL对病毒感染 细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。 (2)免疫调节: 与型干扰素类似。共一百九十八页2. 型干扰素(1)免疫调节作用(主要) 1)活化巨噬细胞; 2)促进APC(s)表达MHC-类分子,提高抗原(kngyun) 提呈能力; 3)促进MHC-类分子表达,增强NK细胞和CTL 细胞的杀伤活性; 4)促进B细胞分化、增殖; 5)抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。(2)抗病毒和抗肿瘤作用(与型干扰素类似)。共一百九十
60、八页摘自Microbiology and Immunology on-line共一百九十八页名称氨基酸数受体产生细胞功能IFN-143CD119T细胞、NK细胞激活巨噬细胞,促进MHC分子表达和抗原提呈,抑制Th2细胞IFN-166CD118白细胞抗病毒,促进MHC I类分子的表达IFN-166CD118成纤维细胞抗病毒,促进MHCI类分子的表达干扰素 共一百九十八页病毒感染过程(guchng)中主要抗病毒细胞与分子的变化共一百九十八页三、肿瘤坏死因子(ynz)(tumor necrosis factor, TNF) 根据来源和结构不同,分为:TNF-、TNF-(一)TNF- 1. 组成及分子
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